電圧降下 計算ツール｜配線サイズ・電流・距離から降下電圧を即時算出、内線規程3%基準・電線太さ選定
電線の電圧降下（Voltage Drop）を、配線サイズ（sq＝mm²）・電流（A）・配線長（m）から即座に計算。単相2線式・単相3線式・三相3線式の3方式に対応し、係数35.6／17.8／30.8の由来、内線規程JEAC 8001による3-7%許容範囲、CVT・IV・VVFなどケーブル種別ごとの選定基準まで解説。第二種・第一種電気工事士試験頻出の計算問題と、屋外長距離配線・モーター負荷・非常用電源など電気設備の設計・施工現場で頻用される公的規格に沿って、電気工作物の安全確保と機器の定格性能を守る配線設計を支援します。
電圧降下 計算機
計算式と係数の由来
配線方式別の電圧降下式
単相2線式： e = 35.6 × L × I ÷ 1000 ÷ A
単相3線式・三相4線式： e = 17.8 × L × I ÷ 1000 ÷ A
三相3線式： e = 30.8 × L × I ÷ 1000 ÷ A
L＝配線長［m］、I＝電流［A］、A＝配線断面積［mm²］。係数35.6・17.8・30.8は軟銅線の導電率と配線方式の電圧降下係数から導出される定数で、標準温度20℃・軟銅線の抵抗率ρ＝1/58 Ω・mm²/mを基準としています。単相3線式が単相2線式の半分になるのは中性線が2線の電流差分のみを負担するため、三相3線式が√3倍係数を含むのは線間電圧の関係によるものです。
抵抗値からの直接計算
単相：V = 2 × I × R × L 三相：V = √3 × I × R × L
2倍係数（単相）と√3倍係数（三相）は往復電流／線間電圧の関係。長距離配線や大電流回路ではリアクタンス成分も無視できず、力率cosφによる補正（V = I(Rcosφ + Xsinφ)×係数）が必要になります。
SI・単位換算
1 sq = 1 mm² ／ 1 kV = 1000 V
「sq（スケア）」は電線断面積の慣用単位で、mm²と同義。電気設備技術基準・内線規程JEAC 8001でも同表記が並行使用されます。海外規格ではAWG（American Wire Gauge）が使われ、AWG 10 ≒ 5.26 mm²、AWG 6 ≒ 13.3 mm²です。
許容電圧降下率（内線規程JEAC 8001）
内線規程では、供給変圧器の二次側端子（引込取付点）から負荷に至る配線の電圧降下について、幹線・分岐回路合計で以下の許容値を定めています。
| 配線長 | 許容電圧降下率 | 実務での基準 |
|---|---|---|
| 60m以下 | 3%以下 | 一般住宅・小規模店舗の分岐回路 |
| 120m以下 | 5%以下 | 中規模ビル・工場の幹線 |
| 200m以下 | 6%以下 | 大規模施設・広い敷地 |
| 200m超 | 7%以下 | 屋外設備・特殊用途 |
100V系では3V以下（3%）、200V系では6V以下（3%）が家庭用の目安。特に照明・IH・エアコンなど力率と始動特性が明確な負荷では、電圧降下による性能低下（照度不足・出力低下）が体感で顕著となるため、余裕を持たせて2%以下に設計する現場も多くあります。
電線サイズと許容電流の早見表
600V架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル（CV／CVT）と600Vビニル絶縁電線（IV）の代表的な許容電流値（周囲温度30℃・空中配線・3心以下）。電技解釈第146条・内線規程3705に基づきます。
| サイズ（sq） | IV電線 | CVケーブル | 主な用途 |
|---|---|---|---|
| 1.6mm（2.0sq） | 27A | — | 屋内配線・分岐（20A回路） |
| 2.0mm（3.5sq） | 35A | — | 屋内配線・分岐（30A回路） |
| 5.5sq | 49A | 50A | 単相200V幹線・エアコン専用 |
| 8sq | 61A | 65A | 小規模幹線・IH専用回路 |
| 14sq | 88A | 90A | 中規模幹線・EV充電 |
| 22sq | 115A | 120A | 幹線・三相モーター |
| 38sq | 162A | 170A | 大規模幹線 |
| 60sq | 217A | 230A | 建物メイン幹線 |
| 100sq | 298A | 315A | 受電盤～分電盤 |
| 150sq | 395A | 420A | キュービクル二次側 |
周囲温度が40℃を超える場合や、電線管内・複数条布設の場合は低減率（多条布設係数）を掛けます。3心3条：0.7、4心以上：0.6が目安。詳細は内線規程1340・電技解釈第146条を参照。
ケーブル種類別の特性
| 種類 | 正式名称 | 許容温度 | 用途 |
|---|---|---|---|
| IV | 600Vビニル絶縁電線 | 60℃ | 屋内・電線管内配線 |
| HIV | 600V二種ビニル絶縁電線 | 75℃ | 耐熱屋内・キュービクル |
| VVF | 600Vビニル絶縁ビニルシースケーブル平形 | 60℃ | 住宅・小規模ビル屋内 |
| VVR | 600Vビニル絶縁ビニルシースケーブル丸形 | 60℃ | 屋外・地中埋設 |
| CV | 600V架橋ポリエチレン絶縁ビニルシース | 90℃ | 幹線・高圧引込 |
| CVT | 600V架橋ポリエチレン絶縁トリプレックス | 90℃ | 3相幹線・大電流 |
| EM-EEF | エコケーブル（環境配慮型） | 75℃ | 公共建築・住宅性能表示 |
近年は公共建築を中心にハロゲンフリーのEM（エコマテリアル）ケーブル採用が進み、火災時の有毒ガス発生を抑えます。用途と法令要件、コストのバランスで選定します。
配線設計での活用シーン
住宅の分電盤～エアコン専用回路
200V／20Aエアコンを25m先の部屋まで引く場合、2.0mm（3.5sq）で電圧降下率2.2%程度。3%以内で内線規程クリア。IH200V／30Aでは5.5sq以上を推奨し、余裕を持たせて電圧降下1.5%以下を狙います。
EV充電設備200V／30A
普通充電（電気自動車用普通充電コンセント）は200V・15-30Aで長時間運転。分電盤から60m以上離れる場合は5.5sq→8sqへの格上げが必要。急速充電50kW級では200sq級ケーブル＋高圧受電が前提。
工場・倉庫の三相200V／400V配線
三相3線式は係数30.8で、単相2線式（35.6）より若干有利。100m以上の長距離配線では400V化して電流を半減させ、電線太さを1/4に抑える設計が定着。省エネと材料コスト削減の両立が可能。
屋外照明・LED街路灯
屋外幹線100m超では6%まで許容だが、LED定電流駆動は電圧変動に敏感で、5%を超えると寿命短縮の可能性。太陽光パネル併設の街路灯では、DC側の電圧降下も含めた総合設計が求められます。
非常用電源・防災設備
消防法・電気事業法で規定される非常用電源（発電機・蓄電池）から負荷までの配線は、火災時の温度上昇でも通電を維持できる耐熱電線（FP・FR-CV）を使用。電圧降下計算に耐熱ケーブルの抵抗値を適用します。
キュービクル～分電盤の高圧側
6.6kV高圧受電では、絶対電圧が高いため電圧降下率は低くなりますが、大電流を長距離送るためCVTケーブル100-325sq級が主流。線路インピーダンス計算にはリアクタンス項も加算します。
モーター始動時の電圧降下
三相誘導電動機は始動時に定格電流の5-7倍の突入電流が流れ、通常時に問題ない配線でも一時的に大幅な電圧降下が発生します。始動失敗・他機器の照明ちらつき・電磁接触器の脱落を招くため、始動時電圧降下率も設計段階で確認が必要。
| 始動方式 | 始動電流倍率 | 適用 |
|---|---|---|
| 直入始動 | 6-7倍 | 3.7kW以下 |
| スターデルタ始動 | 2倍 | 5.5-37kW |
| リアクトル始動 | 3-4倍 | 15-75kW |
| インバータ始動 | 1-1.5倍 | 全域（省エネ） |
始動時電圧降下は10%以下が実務目安。11kW以上ではスターデルタ・インバータ始動が主流となり、始動電流を抑えつつ電気料金基本料金の削減にも寄与します。
温度・環境による補正
導体温度と抵抗率
銅の抵抗率は20℃を基準に1℃上昇で約0.39%増加します。60℃の許容温度に達すると抵抗値は約15%上昇し、電圧降下も同率で悪化。夏場の屋根裏配線・ボイラー室など高温環境では、余裕を持った断面積選定が必要です。
電線管内・多条布設の低減
金属管・PF管内に複数本を通す場合、放熱が制限されて許容電流が低下。3条：×0.7、4-6条：×0.5、7-15条：×0.45（内線規程1340）。CD管地中埋設・可とう電線管でも同様の補正が必要です。
屋外温度補正
周囲温度30℃基準の許容電流表を、40℃なら×0.88、50℃なら×0.71、60℃なら×0.5に補正。屋外温度差が大きい地域（工場屋上・砂漠地帯）では、夏冬の両極端で電圧降下と発熱を評価します。
電気工事士試験の頻出パターン
第二種・第一種電気工事士の学科試験では、電圧降下計算が毎年出題されます。頻出パターンは以下の通り。
第二種：単相2線式の基本計算
「配線長40m、電流10A、断面積2mm²の単相2線式配線の電圧降下は？」→e = 35.6×40×10÷1000÷2 = 7.12V。係数35.6を暗記し、cm→mm² 変換に注意。
第二種：三相3線式の計算
「三相3線式200V、配線長50m、電流20A、断面積5.5sq」→e = 30.8×50×20÷1000÷5.5 = 5.6V。単相との係数の違い（35.6 vs 30.8）を混同しないこと。
第一種：幹線設計・複数負荷
複数の負荷（照明・動力）が接続された幹線で、各分岐点の電流と距離から総合電圧降下を求める問題。分割区間ごとに計算し合算。内線規程3705の適用が必須。
第一種：モーター始動時の判定
始動電流倍率と許容電圧降下率から、モーター始動可否を判定する応用問題。始動時10%以下の基準を暗記し、配線サイズの妥当性を評価。
よくある間違い・注意点
- 係数35.6と30.8の混同 — 単相2線式は35.6、三相3線式は30.8。同じ200Vでも配線方式で係数が変わるため、方式確認は最初のステップ。単相3線式・三相4線式は17.8です。
- 「配線長」を往復距離で二重計算 — 内線規程の係数は既に往復（2倍）を織り込んだ値。片道の配線長Lを入れれば正しい値が出ます。「行きと帰りで40m」ではなく「電源から負荷まで20m」を入力。
- 力率無視の直流計算 — 誘導性負荷（モーター・変圧器）ではリアクタンス降下が加算されるため、力率cosφ=0.8前後の実機は計算値より10-20%大きい降下となります。設計段階では余裕を確保。
- 周囲温度・多条布設の補正忘れ — 表の許容電流は30℃・単独条件。電線管内・高温屋根裏では実容量が半減することも。低減率の適用漏れは焼損事故に直結。
- 始動時電圧降下の未検討 — 定常電流だけで設計するとモーター始動時に他機器がリセット・接触器脱落を起こす。始動電流5-7倍を想定した検討が必要。
- アルミ電線の抵抗率取り違い — アルミは銅の1.6倍の抵抗率（1/34 Ω・mm²/m）。同じ電流を流すには銅より断面積を約1.5-1.6倍にする必要があります。長距離送電で軽量化目的にアルミを使う場合は要注意。
関連する規格・法令
- 電気事業法・電気設備に関する技術基準を定める省令（電技） ― 経済産業省令。電気設備の安全確保の最上位法令で、電圧降下による支障の防止を規定。
- 電気設備の技術基準の解釈（電技解釈） ― 電技を実務レベルで解釈した経済産業省告示。第146条で電線の許容電流を規定。
- 内線規程 JEAC 8001 ― 日本電気協会発行の民間規格。電技解釈と整合し、電圧降下許容値（3-7%）、電線サイズ選定、幹線・分岐設計の実務基準を規定。
- 電気工事士法 ― 経済産業省。一般電気工作物・自家用電気工作物の工事に必要な資格を規定。
- JIS C 3307 ― 600Vビニル絶縁電線（IV）の規格。導体構成・絶縁厚・許容温度。
- JIS C 3605 ― 600Vポリエチレン絶縁ケーブル（CV・CVT）の規格。
- JIS C 3612 ― 600Vビニル絶縁ビニルシースケーブル（VVF・VVR）の規格。
- 労働安全衛生法・電気取扱業務特別教育 ― 低圧・高圧の電気取扱作業を行う者への教育義務。
- 消防法・消防設備規則 ― 非常用電源・耐熱配線（FP・FR-CV）の適用範囲。
参考文献・公的資料
より正確な電圧降下設計や許容電流値を確認したい場合は、以下の公的機関・業界団体の資料を参照してください。
- 経済産業省 産業保安・電気保安 ― 電気事業法・電技・電技解釈の公式ページ。電気設備の安全基準を確認可能。
- 一般社団法人 日本電気協会 ― 内線規程JEAC 8001の発行元。電気設備実務の民間規格を管理。
- 日本産業標準調査会（JISC） ― JIS C 3307・JIS C 3605・JIS C 3612などの規格検索。
- 一般財団法人 電気技術者試験センター ― 電気工事士試験（第一種・第二種）・電気主任技術者試験（電験）の公式運営。過去問題・合格基準の一次情報。
- 東京電力パワーグリッド 電気供給約款・工事要領 ― 電力会社の引込工事基準。地域電力会社ごとに要領書あり。
- 一般財団法人 日本電気技術者協会 ― 電気技術者向け実務資料・技術セミナー。
- 一般社団法人 日本電線工業会 ― IV・CV・VVFなど各種電線の技術資料・許容電流表。
- 製品評価技術基盤機構（NITE） ― 電気配線・機器の事故情報。電圧降下に起因する焼損事例あり。
- 消防庁 ― 消防法・非常用電源・耐熱配線の技術基準。
- 電気規格調査会（JEC） ― 電気学会の電気規格。変圧器・電動機など機器規格。
よくある質問（FAQ）
電圧降下が大きすぎるとどうなる？
負荷側に十分な電圧が届かず、機器の動作不良・効率低下・発熱増加が発生します。特に誘導モーターは始動電流が定格の5-7倍と大きく、電圧降下によって始動失敗・過負荷保護動作を招くことも。LED照明では調光範囲外での動作・寿命短縮、電子機器では制御不良の可能性があり、内線規程3%基準は実用面で妥当な数値と言えます。
電圧降下を抑える方法は？
①配線サイズを太くする（最も効果的、断面積を2倍にすれば降下は半分）、②電源を負荷に近づける（配線長L減）、③配線方式を変える（単相2線→三相3線で同じ電力をより小さい電流で送れる）、④電圧を上げる（100V→200V化で電流1/2）、⑤アルミより銅を選択。設計段階では①③④が実務でよく採られる方策です。
第二種電気工事士試験で出る？
はい、計算問題として毎年頻出。35.6・17.8・30.8の係数を暗記しておくと素早く解けます。配線方式（単相2線・単相3線・三相3線）と係数のペアを混同しないこと。本ツールで実際の値感覚を掴んでおくと、選択肢の中から明らかに異常な値を除外しやすくなります。第一種でも幹線設計・モーター始動判定として応用問題が出題。
係数35.6・17.8・30.8はどこから来た数字？
軟銅線の抵抗率ρ = 1/58 Ω・mm²/m（20℃基準）を配線方式ごとに整理した実務定数です。単相2線式は往復2線を電流が流れるため e = 2×I×R×L = 2×I×(1/58)×L÷A ×1000 → 34.5 に安全率含めて35.6。三相3線式は線間電圧の√3倍係数が入り30.8、単相3線式は中性線での戻り電流が実質半分になるため17.8となります。
力率が悪いとどう影響する？
誘導モーター・変圧器など誘導性負荷ではリアクタンス降下（I×X×sinφ）が加わり、抵抗降下だけで計算した値より実測が大きくなります。力率0.8の負荷では計算値の1.1-1.2倍程度の電圧降下と考えるのが実務。力率計算ページで詳細を確認できます。進相コンデンサ設置で改善可能です。
アルミ電線を使う場合の注意点は？
アルミの抵抗率は銅の約1.6倍で、同じ電流を流すには断面積を1.5-1.6倍にする必要があります。長距離送電（数km級）では軽量・低コストの利点でアルミが使われますが、屋内配線では銅が標準。接続部の酸化・熱膨張差による緩みが起きやすく、アルミ用端子・防食処理が必須です。
電圧降下率3%と5%、実務でどう使い分ける？
内線規程では配線長60m以下は3%、120m以下は5%を許容します。60m以下は住宅・店舗の分岐回路が該当し3%以下に厳格運用、120m以下は中規模ビル・工場の幹線で5%まで許容します。ただし精密機器・LED定電流駆動などでは2%以下を狙う設計も一般的です。
200V化すると電圧降下率は？
同じ電力・同じ配線でも、200V化で電流が1/2になるため電圧降下電圧eも1/2、電圧降下率（e/V）は1/4に下がります。エアコン・IHクッキングヒーターの200V化が推奨される大きな理由。分電盤から遠い部屋の200V化は、性能改善と配線コスト削減の両方で有利です。
屋外配線で気をつけることは？
①周囲温度補正（夏場40-50℃で許容電流が7-15%低下）、②UV・水濡れ対策のCVTケーブル使用、③地中埋設は放熱制限で許容電流が低下、④雷サージ・過電圧保護、⑤引込電柱までの距離規制。EV充電・LED街路灯・屋外空調機の増加で屋外配線設計の重要性は増しています。
幹線と分岐回路、両方の電圧降下は合算？
はい。内線規程3705の許容電圧降下は変圧器二次側から末端負荷までの合計値です。幹線1.5% + 分岐回路1.5% = 合計3%として設計。実務では幹線を2%以下、分岐を1-2%以下に抑え、合計3%を確実に確保する設計が定着しています。
電圧降下計算とインピーダンス計算の違いは？
電圧降下計算は抵抗成分のみを対象とし、簡易式で実務向き。インピーダンス計算は抵抗＋リアクタンスをベクトル合成し、短絡電流や遮断器選定に使います。低圧（600V以下）の一般配線では電圧降下計算で十分ですが、高圧（6.6kV）・大電流・長距離では両方の計算が必要です。
電線を細くしすぎるとどうなる？
①電圧降下増大による機器性能低下、②導体発熱による絶縁劣化・焼損火災、③許容電流超過による過電流遮断、④短絡時の焼き切れ。火災の原因ランキング上位に電気関連が入る通り、電線サイズの過小選定は最も危険な設計ミスです。内線規程3705の許容電流表を必ず確認してください。